Mi a szélenergia?
Az emberek évezredek óta használják a szél erejét. A szél hajókat mozgatott a Níluson, vizet pumpált és gabonát őrölt, támogatta az élelmiszertermelést és még sok minden mást. Manapság a természetes légáramlások, a szél mozgási energiáját és erejét hatalmas mértékben hasznosítják villamos energia előállítására. Egyetlen modern tengeri szélturbina több mint 8 megawatt (MW) energiát képes termelni, ami elegendő ahhoz, hogy közel hat otthont egy éven át tiszta árammal lásson el. A szárazföldi szélerőművek több száz megawattot termelnek, így a szélenergia a bolygó egyik legköltséghatékonyabb, legtisztább és legkönnyebben elérhető energiaforrása.
A szélenergia a legolcsóbb nagyméretű megújuló energiaforrás, és ma az Egyesült Államok legnagyobb megújuló energiaforrása. Közel 60 000 szélturbina működik, amelyek összesített kapacitása 105 583 megawatt (MW). Ez több mint 32 millió otthon ellátására elegendő!
Az energiaellátásunkban betöltött létfontosságú szerepük mellett a szélenergia-megoldások a kereskedelmi vállalatokat is segítik a megújuló energia céljainak és a megbízható, tiszta energiára vonatkozó előírásoknak a elérésében.
A szélenergia előnyei:
- A szélturbinák jellemzően kevesebb mint egy év alatt megtérítik a telepítésükkel járó szén-dioxid-kibocsátást, mielőtt akár 30 évig gyakorlatilag szén-dioxid-mentes áramtermelést biztosítanának.
- A szélenergia segít csökkenteni a szén-dioxid-kibocsátást – 2018-ban 201 millió tonna szén-dioxid-kibocsátástól kímélte meg a lakosságot.
- A szélenergia adóbevételt biztosít a projekteket befogadó közösségeknek. Például Texasban a szélenergia-projektekből származó állami és helyi adóbevételek összesen 237 millió dollárt tettek ki.
- A szélenergia-ipar támogatja a munkahelyteremtést, különösen az építkezés során. Az iparág 2018-ban 114 000 munkahelyet biztosított az Egyesült Államokban.
- A szélenergia stabil, kiegészítő bevételi forrást biztosít: a szélenergia-projektek évente több mint 1 milliárd dollárt fizetnek az állami és helyi önkormányzatoknak, valamint a magántulajdonban lévő földtulajdonosoknak.
Hogyan néz ki egy szélerőmű-projekt?
A szélerőműpark vagy szélerőmű nagyszámú, egymáshoz közel épült szélturbinára utal, amelyek erőműként működnek, áramot küldve a hálózatba.
A Kay megyei (Oklahoma állambeli) Frontier Wind power I projekt 2016 óta működik, és a Frontier Wind power II projekttel bővül. Befejezését követően a Frontier I és II összesen 550 megawatt szélenergiát fog termelni – ami 193 000 otthon ellátására elegendő.
Hogyan működnek a szélturbinák?
Az áramot forgó szélturbinák termelik, amelyek a mozgó levegő mozgási energiáját hasznosítják, amelyet aztán elektromos árammá alakítanak. Az alapötlet az, hogy a szélturbinák lapátokat használnak a szél potenciális és mozgási energiájának összegyűjtésére. A szél forgatja a lapátokat, amelyek egy generátorhoz csatlakoztatott rotort forgatnak, hogy elektromos energiát termeljenek.
A legtöbb szélturbina négy alapvető részből áll:
- A lapátok egy agyhoz vannak rögzítve, amely a lapátok forgásával együtt forog. A lapátok és az agy együtt alkotják a rotort.
- A gondolában található a sebességváltó, a generátor és az elektromos alkatrészek.
- A torony a rotorlapátokat és a generátor berendezéseket magasan a föld felett tartja.
- Egy alap tartja a turbinát a földön.
Szélturbinák típusai:
A nagy és kis turbinák a rotor orientációja alapján két alapvető kategóriába sorolhatók: vízszintes tengelyű és függőleges tengelyű turbinák.
A vízszintes tengelyű turbinák messze a leggyakrabban használt szélturbina-típusok napjainkban. Ez a fajta turbina jut eszünkbe, ha a szélenergiáról beszélünk, olyan lapátokkal, amelyek nagyon hasonlítanak egy repülőgép légcsavarjára. Ezeknek a turbináknak a többsége három lapáttal rendelkezik, és minél magasabb a turbina és minél hosszabb a lapát, annál több áramot termelnek.
A függőleges tengelyű turbinák sokkal inkább hasonlítanak egy tojáshabverőre, mint egy repülőgép-propellerre. Ezeknek a turbináknak a lapátjai egy függőleges rotor tetején és alján is rögzítve vannak. Mivel a függőleges tengelyű turbinák nem teljesítenek olyan jól, mint vízszintes társaik, manapság sokkal ritkábban fordulnak elő.
Mennyi áramot termel egy turbina?
Attól függ. A turbina mérete és a rotorlapátokon áthaladó szél sebessége határozza meg a termelt villamos energia mennyiségét.
Az elmúlt évtizedben a szélturbinák magasabbak lettek, ami lehetővé tette a hosszabb lapátok használatát és a magasabb magasságokban rendelkezésre álló jobb szélenergia-források kihasználását.
Hogy a dolgokat perspektívába helyezzük: Egy körülbelül 1 megawatt teljesítményű szélturbina évente körülbelül 300 otthon ellátására elegendő tiszta energiát képes termelni. A szárazföldi szélerőműveken használt szélturbinák jellemzően 1 és közel 5 megawatt közötti teljesítményt termelnek. A szélsebességnek általában körülbelül 9 mérföld/órának vagy nagyobbnak kell lennie ahhoz, hogy a legtöbb közműméretű szélturbina elkezdjen áramot termelni.
Minden szélturbina típus képes a maximális villamosenergia-termelést egy adott szélsebesség-tartományon belül megtermelni, gyakran 48 és 55 mérföld/óra között. Ha azonban a szél kevésbé fúj, a termelés jellemzően exponenciálisan csökken, ahelyett, hogy teljesen leállna. Például a termelt energia mennyisége nyolcszorosára csökken, ha a szélsebesség a felére csökken.
Érdemes megfontolni a szélenergia-megoldásokat?
A szélenergia-termelés továbbra is az egyik legkisebb szénlábnyommal rendelkező energiaforrás. Alapvető szerepet játszik nemzetünk energiaellátásának jövőjében, támogatva világunk energetikai átállását és a fenntartható energiaforrások iránti növekvő keresletet.
A szélenergia a vállalatok, egyetemek, városok, közművek és más szervezetek számára az egyik legjobb módszer arra, hogy gyorsan és nagy mennyiségben átálljanak a kibocsátásmentes energiára. Egyetlen virtuális energiavásárlási megállapodás (VPPA) több tíz vagy akár több száz megawatt nettó nulla villamos energiát biztosíthat 10-25 évre. A legtöbb megállapodás az addicionalitás elvét is figyelembe veszi, ami azt jelenti, hogy a nettó új tiszta energiaforrások kiszorítják a potenciálisan régebbi, nagyobb kibocsátású energiaforrásokat.
Mi a legjobb helyszín egy szélenergia-projekt számára?
A szélenergia-projektek esetében hat alapvető szempontot kell figyelembe venni:
- Szél elérhetősége és a kívánt helyszínek
- Környezeti hatás
- Közösségi hozzájárulás és helyi igény a megújuló energiatermelésre
- Kedvező politikák állami és szövetségi szinten
- Földterület elérhetősége
- Lehetőség az elektromos hálózathoz való csatlakozásra
A kereskedelmi napelemes fotovoltaikus projektekhez hasonlóan a szélerőmű-telepítés megkezdése előtt is engedélyeket kell szerezni. Ez a kritikus lépés segít meghatározni, hogy a projekt pénzügyileg életképes-e és kedvező kockázati profillal rendelkezik-e. Végül is a cél az, hogy a kereskedelmi méretű szélerőmű-projektek évtizedekig szállítsák az elektronokat a hálózatba. Az építő ÉS a projekt pénzügyi stabilitásának biztosítása egy vagy több generáció sikerét biztosítja.
Közzététel ideje: 2021. június 16.